Method for leak detection and location for gas networks

• Autorzy: Kwestarz Małgorzata Amanda , Osiadacz Andrzej Janusz , Kotyński Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2019.126276

Warianty tytułu

PL

Metoda wykrywania i lokalizacji nieszczelności sieci gazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Leak detection in transmission pipelines is important for safe operation of pipelines. The probability of leaks may be occurred at any time and location, therefore pipeline leak detection systems play a key role in minimization of the occurrence of leaks probability and their impacts. During the operation of the network there are various accidents or intentional actions that lead to leaks of gas pipelines. For each network failure, a quick reaction is needed before it causes more damage. Methods that are used to de-tect such network failures are three-staged-: early identification of leakage, an accurate indication of its location and determine the amount of lost fluid. Methods for leak detection can be divided into two main groups: external methods (hardware) and internal methods (software). External leak detection methods require additional, often expensive equipment mounted on the network, or use systems that could display only local damage on the pipeline. The alternative are the internal methods which use available network measurements and signalling gas leakage signal based on the mathematical models of the gas flow. In this paper, a new method of leak detection based on a mathematical model of gas flow in a transient state has been proposed.

PL

Wykrywanie nieszczelności w rurociągach przesyłowych jest bardzo ważne dla bezpiecznej eksplo-atacji rurociągów. Nieszczelność gazociągu może wystąpić w dowolnym momencie i miejscu, dlatego systemy wykrywania nieszczelności odgrywają kluczową rolę w ograniczeniu strat gazu. Podczas eks-ploatacji sieci występują różne czynniki prowadzące do uszkodzenia gazociągów. W przypadku każdej awarii sieci wymagana jest szybka reakcja, zanim spowoduje ona więcej strat. Metody stosowane do wykrywania awarii sieci to: identyfikacja wycieku, lokalizacja wycieku i określenie ilości straconego gazu. Metody wykrywania nieszczelności można podzielić na dwie grupy: metody zewnętrzne (sprzęt) i metody wewnętrzne (oprogramowanie). Zewnętrzne metody wykrywania wycieków wymagają, często kosztownego sprzętu, który może wykrywać i lokalizować tylko lokalne uszkodzenia w rurociągu. Alternatywą są metody wewnętrzne, które wykorzystując dostępne pomiary wybranych parametrów sieci oraz modele matematyczne przepływu gazu wykrywają i lokalizują nieszczelności. W niniejszym artykule zaproponowano nową metodę wykrywania nieszczelności opartą na matematycznym modelu przepływu gazu w stanie nieustalonym.

Słowa kluczowe

EN

leak detection; network simulation; transient state

PL

wykrywanie nieszczelności; symulacja sieci; stan nieustalony

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 64, no. 1
• Strony: 131--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kwestarz Małgorzata Amanda

• District Heating and Gas Systems Division, Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering, Warsaw University of Technology, Nowowiejska 20 Str., 00-653 Warszawa, Poland

autor

Osiadacz Andrzej Janusz

• District Heating and Gas Systems Division, Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering, Warsaw University of Technology, Nowowiejska 20 Str., 00-653 Warszawa, Poland

autor

Kotyński Łukasz

• District Heating and Gas Systems Division, Faculty of Building Services, Hydro and Environmental Engineering, Warsaw University of Technology, Nowowiejska 20 Str., 00-653 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] Bilman L., Isermann R., 1987. Leak detection methods for pipelines. Automatica 23, 3, 381-385.
• [2] Farmer E.J., Edwards G., Wallis D.F., Byrom J.A., Kennede T. 1991. Long Term Field Tests Completed on Pipe Leak Detector Program. Offshore.
• [3] Fluid Systems Sp. z o.o., 2015. SimNet TSGas 3, Dokumentacja techniczna oprogramowania.
• [4] Furness R.A., J.D. van Reet, 1998. Pipeline Leak Detection Technologies, Pipeline Rules of Thumb Handbook. 4th Edition. Gulf Publishing Company.
• [5] Kotyński Ł., 2015. Algorytm wykrywania nieszczelności w gazociągu wysokiego ciśnienia. Ph.D. Theses, Environmental Engineering Faculty, Warsaw University of Technology.
• [6] Kowalczuk Z., Gunawickrama K., 2002. Detection and localization of Leakages in Industrial Pipelines. Chapter 21, WNT Publishing House.
• [7] Liou J.C.P., 1996. Leak Detection by Mass balance Effective for Norman Wells Line. Oil& Gas Journal 94, 17.
• [8] Muhlbauer K.W., 1996. Pipeline Risk Management Manual. 2nd Edition, Gulf Publishing Company, Houston.
• [9] Ngla D.W., Boufaida M., 2005. The importance of Online Viscosity Measurement For Leak detection and Other Simulation Applications. Proceedings of International Pipeline Conference, 4-8 October, Canada.
• [10] Osiadacz A.J., 1990. Numerical analysis of a method of transient simulation for gas networks. Int. J. Systemns. Sci. 21, 5, 961-975.
• [11] Osiadacz A.J., Kotyński Ł., 2011. Metody pośrednie wykrywania nieszczelności w sieciach gazowych Cz 1. Gaz Woda i Technika Sanitarna 11, 423-426.
• [12] Osiadacz A.J., Kotyński Ł., 2012. Metody pośrednie wykrywania nieszczelności w sieciach gazowych Cz 2. Gaz Woda i Technika Sanitarna 11, 2-5.
• [13] Osiadacz A.J., Chaczykowski M., Kotyński Ł., 2012. Oprogramowanie do badania właściwości dynamicznych sieci gazowych. W materiałach konferencyjnych Kazimierz Dolny, Rynek Gazu.
• [14] Pergam-Suisse, 2007. Natural Gas Leak Inspection Final Report Gaz-System S.A. Warszawa, Pergam-Suisse.
• [15] Prandtl L., 1956. Dynamika przepływów. Warszawa, PWN.
• [16] Stowikowski M., 2007. Methods and Systems of Leak Detection in Long Range Pipelines. Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems 1, No 3.
• [17] Stuart L. Scott, Maria A. Barrufet, 2003. Worldwide Assessment of Industry Leak detection Capabilities for Single & Multiphase Pipelines. Department of Petroleum Engineering Texas University.
• [18] Turner N.C., 1991. Hardware and Software Techniques for Pipeline Integrity and Leak Detection Monitoring, SPE paper 23044, Aberdeen.
• [19] Walden H., 1983. Mechanika płynów. Warszawa, WPW.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)